Performance Study of Carbon Coating on Si/Graphite Composites for Lithium Ion Battery Anode Materials

碳材被覆於矽／石墨複合物應用於鋰離子電池負極材料之研究

李源弘(Y. H. Lee) ； 吳玉祥(Y. S. Wu) ； 黃雅夫(James Huang) ； 蔡宜霖(Y. L. Tsai) ； 賴相宇(H. Y. Lai)

《材料科學與工程》 38卷3期 (2006/09) Pp. 144-148

https://doi.org/10.6409/JMSE.200609.0144

摘要

本研究採用矽與石墨埋入經由熱裂解的所形成的非結晶碳中，以複合物的形式來做爲鋰離子二次電子的負極材料，酚醛樹脂經由1300℃的高溫熱裂解之後形成非結晶碳，此非結晶碳能有效的結合矽與石墨，並且能形成緩衝層穩定矽與石墨所形成的複合物結構，研究結果顯示高含量的酚醛樹脂能有效改善電池的不可逆性，含有45 wt%酚醛樹脂、45 wt%天然石墨、10 wt%矽粉末的複合物負極材料，電池電容量可維持在443 mAh/g，並且展現良好的庫倫效率。

關鍵字

負極材料 ； 酚醛樹脂 ； 複合物 ； 熱裂解

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The composites which contain silicon and natural graphite embedded in pyrolyzed carbon have been synthesized and investigated as anode material for lithium ion secondary batteries. Carbon coated onto silicon/graphite composites by using a pyrolysis reaction of phenolic resin at 1300℃. The pyrolyzed carbon was used as a buffer material and binder for silicon/graphite composites. As a result, the irreversibility and capacity decay were obviously improved with increasing amount of phenolic resin. A composite containing 45wt% phenolic resin, 45wt% graphite and 10wt% silicon exhibited a stable capacity of 443 mAh/g and better cycling performance.

並列關鍵字

anode material ； phenolic resin ； silicon/graphite composites ； pyrolysis